[发明专利]卷材及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及由适用于镁合金构件用原材料的镁合金铸造材料形成的卷材和制造所述卷材的方法、由所述卷材制造的镁合金板和制造所述镁合金板的方法、以及适用于制造所述卷材的卷材卷取机。特别地，本发明涉及有助于提高高强度镁合金构件的生产率的卷材和制造所述卷材的方法。

背景技术

作为用于各种构件如便携式电力和电子装置如移动电话和膝上型计算机的外壳的构成材料，已经对展示优异比强度和比刚性的轻质镁合金进行了研究。关于由镁合金形成的构件，通过压铸法或触变成形法制造的铸造材料(例如基于美国试验与材料学会标准的AZ 91合金)是主流。近年来，已经使用了由如下板制造的构件，所述板由伸长用镁合金形成且已经对其进行了压制成形，所述镁合金由基于美国试验与材料学会标准的AZ 31合金代表。

专利文献1公开，在特定条件下制造了由AZ 91合金或含有与AZ91相同量的Al的合金形成的轧制板并将制得的板进行压制成形。

专利文献2公开了一种利用双辊型连续铸造装置制造充当这种轧制板的原材料的铸造材料的技术。双辊型连续铸造装置是用于通过将熔融材料进给至在彼此相反的方向上旋转的一对铸造辊之间并将所述铸造辊之间的熔融材料急冷并凝固而得到板状铸造材料的装置。通常在通过轧制等形成之后将利用这种双辊型连续铸造装置制造的铸造材料卷绕在卷取轴上，并将其携带至基于卷取轴的另一个二次成形位置或船运给顾客。

专利文献3公开了一种适用于双辊型连续铸造装置的铸造喷嘴。通过将分开布置的一对主体板和布置在所述两个主体板两侧上的长方体侧坝结合来形成这种喷嘴，且开口部为矩形。

在通过上述技术形成的镁合金中，具有高强度并展示优异耐腐蚀性、阻燃性等的镁合金具有大的添加元素含量。例如，在对铸造材料进行比较的情况中，与AZ 31合金相比，Al含量比AZ 31合金的Al含量更大的AZ 91合金具有高的拉伸强度和优异的耐腐蚀性。此外，关于具有相同组成的镁合金，通常，与铸造材料的强度相比，通过对铸造材料进行各种塑性成形如轧制、锻造、拉伸或压制而制造的成形材料的强度更高。

引用列表

专利文献

专利文献1：日本特开2007-098470号公报

专利文献2：日本特开平1-133642号公报

专利文献3：日本特开2006-263784号公报

发明内容

技术问题

通常，期望上述构件如外壳具有高强度和刚性并展示优异的耐腐蚀性等。然而，难以以高生产率制造由具有优异特性如强度和耐腐蚀性的镁合金形成的构件。

例如，在通过对轧制板进行塑性成形如压制来制造展示优异强度的镁合金构件的情况中，预期与将切割成预定长度的单位长度的轧制板用作原材料相比，将连续制造的长长度的轧制板用作原材料能够提高收率并提高生产率。为了制造长长度的轧制板，需要制造充当轧制板用原材料的长长度的铸造材料。而且，为了能够将原材料连续进给至轧制机等中，期望的是，通过卷绕成圆筒形而将充当原材料的长长度的铸造材料制成铸造卷材。然而，难以制造长长度的由高强度镁合金形成的铸造材料并难以对长长度的主体进行卷绕。

作为用于制造高强度镁合金构件的原材料的实例，本发明人对具有250MPa以上拉伸强度的板状铸造材料进行了研究。典型地，通过将充当镁合金添加元素的元素如Al、Zr、Y、Si、Zn和Ca的总含量规定为7.3质量％以上，能够使得铸造材料的拉伸强度为250MPa以上。满足上述拉伸强度的镁合金的实例包括具有7.3质量％以上Al含量的Mg-Al-Zn基镁合金。

为了通过使用含有高浓度添加元素的这种镁合金来制造如下铸造材料，需要对熔融金属进行急冷和凝固，所述铸造材料以使得在表面中基本不变色(主要由氧化造成)的方式具有优异的表面质地并以使得中心线以非常低的水平偏析的方式具有少量缺陷。特别地，优选以使得板材从铸造机中排出时的温度变为350℃以下并优选250℃以下的方式结合冷却实施铸造。铸造成薄板适用于实现上述冷却条件以得到上述高品质铸造材料。然而，当铸造材料薄时，在铸造之后通过自然冷却以约25℃/分钟～50℃/分钟的速率降温。在这点上，镁合金具有六方晶系结构(六方密堆积结构)，并因此在室温下的塑性成形性差。因此，塑性成形性因上述降温而劣化，从而使得在相关领域中难以利用卷取机进行卷绕。